3.4.3沉淀的生成和溶解 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

如图横坐标为溶液pH,纵坐标为金属离子 物质的量浓度的对数值(当溶液中金属离子 浓度≤10-5 mol·L-1时,可认为沉淀完全)。试 回答: (1)腐蚀铜板后的溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+ 浓度均为0.1 mol·L-1,今向混合溶液中通入氨 气调节溶液的pH=5.6时,溶液中存在的金属 阳离子为___________　。  (2)从图中数据计算可得Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]=____________。  1.0×10－17 Cu2+ Fe2+ 课 前 检 查 为什么用硫酸钡作钡餐? 利用X射线对钡的穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂，这种透视技术俗称钡餐透视。由于Ba2+有剧毒，水溶钡餐透视性钡盐不能用作钡餐。BaCO3与BaSO4都是难溶于水的，由它们的溶度积可知，它们在饱和溶液中电离出的Ba2+的浓度相差并不是很大，但是BaCO3不可用作钡餐，而BaSO4则可以，这是为什么呢? <m></m> 能溶于胃酸（主要成分为盐酸），反应原理为 <m></m> ， <m></m> 。因此，胃酸消耗 <m></m> ，使溶液中 <m></m> 减小，从而使 <m></m> 的沉淀溶解平衡向右移动， <m></m> 增大引起人体重金属中毒。 第3课时 沉淀的生成和溶解 第三章 水溶液中 的离子反应与平衡 教 学 目 标 1.知道沉淀生成和溶解的原理是沉淀溶解平衡的移动。 第四节 沉淀溶解平衡 2.记住沉淀的生成和溶解的实例。 一、沉淀的生成 1、应用：在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 进水 预处理设备 混合 投药 药剂设备 部分回流 沉淀物处理设备 沉淀物排除 反应沉淀 补充处理 出水 化学沉淀法废水处理工艺流程示意图 阅读课本P81页 实例：工业原料氯化铵中常含杂质氯化铁，该如何除去？ 将含有杂质的氯化铵溶解于水，再加入氨水调节pH， 使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而过滤除去。 Fe3+ + 3NH3•H2O ＝ Fe(OH)3↓+ 3NH4+ 归类： 盐类中 （有杂质Fe2+） 氧化剂H2O2 生成Fe(OH)3↓ 后过滤除去 加药品调节PH 盐类中 （有杂质Fe3+） 镁盐 加入Mg(OH)2/MgCO3/MgO/Mg 铝盐 加入Al(OH)3/Al2O3/Al 铜盐 加入Cu(OH)2/CuCO3/CuO/Cu2(OH)2CO3 方法一：调节溶液的pH生成沉淀 氢氧化物 开始沉淀时的pH值(0.1mol/L) 沉淀完全时的pH值 (＜10-5 mol/L) Fe2+ 6.95 8.95 Cu2+ 4.67 6.67 Fe3+ 1.87 3.2 CuCl2溶液中混有FeCl2，如何除杂？ 【方法】向溶液先加入少量的H2O2，将Fe2+氧化成Fe3+。 然后再加入Cu(OH)2或CuO或Cu2(OH)2CO3调节pH至3.2 ~ 4.67范围，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀；再将生成的Fe(OH)3沉淀过滤除去。 课 堂 练 习 实例：工业废水中常含有Cu2+、Hg2+等重金属离子，该如何除去？ 以Na2S作沉淀剂，使废水中的Cu2+、Hg2+生成极难溶的CuS、HgS 沉淀而除去。 S 2-+ Cu2+ ＝ CuS↓ S2- + Hg2+ ＝ HgS↓ 生成沉淀原理：控制溶液的pH或加入沉淀剂，都是增大离子浓度，使得 Qc>Ksp 时,生成沉淀。 方法二：加沉淀剂法生成沉淀 H2S+ Cu2+ ＝ CuS↓+2H+ H2S+ Hg2+ ＝ HgS↓ +2H+ 利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生;其次希望沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。 a.如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还是钡盐?为什么? b.如何使沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小? 钡盐，因为Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4),向溶液分别加入等物质的量的钡盐和钙盐，钡盐使溶液中剩余的c(SO42-)较小。 增大所用沉淀剂的浓度，有利于反应向沉淀生成的方向进行 【思考与讨论】 课本P82 【选择沉淀剂的原则】 ① 要能除去溶液中指定的离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。 如沉淀NaNO3溶液中的Ag+，可用NaCl作沉淀剂。 ②溶液中沉淀物的溶解度越小，离子沉淀越完全。 例如，除去SO42-，选择Ba2+比Ca2+好。 ③要注意沉淀剂的电离程度。 如欲使Mg2+沉淀为Mg(OH)2，用NaOH作沉淀剂比用氨水的效果要好。 ④当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。   己知Ksp(AgCl)= 1.56 ×10-10，Ksp(AgBr)=7.7 ×10-13 ， Ksp(Ag2CrO4)= 9.0 ×10-11 。某溶液含有Cl-, Br-和CrO42-, 浓度均为0.010mo1·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mo1·L-1的AgNO3溶液时， 三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（ ） Cl- 、Br-、CrO42- CrO42-、Br-、Cl- Br-、Cl-、CrO42- Br- 、CrO42-、Cl- C 课 堂 练 习 [解析] 利用沉淀溶解平衡原理，当 <m></m> 时，有沉淀析出。溶液中 <m></m> 、 <m></m> 、 <m></m> 的浓度均为 <m></m> ，向该溶液中逐滴加入 <m></m> 的 <m></m> 溶液时，哪种离子开始沉淀时需要的</m> 小哪个最先有沉淀析出。 <m></m> 开始沉淀时所需 <m></m> ， 开始沉淀时所需 <m></m> ， <m></m>开始沉淀时所需 <m></m> ，故推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 <m></m> 、 <m></m> 、 <m></m> 。 返回至目录 11 查阅资料可知：锅炉内水垢主要成分有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4 等。 请运用沉淀溶解平衡的原理解释去除水垢的原因 Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq) CaCO3(s) Ca2+ (aq) + CO32-(aq) 沉淀 溶解 1.原理：在实际应用中，常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题。对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 二、沉淀的溶解 思考：运用沉淀溶解平衡解释稀盐酸除碳酸钙的原理 CaCO3(s) Ca2+ (aq) + CO32-(aq) + H+ HCO3- (aq) 解释：CO2气体的生成和逸出，使CO32-的浓度不断减小，溶液中CO32- 与Ca2+的离子积——Q ＜ Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移动。 只要盐酸足够，沉淀完全溶解 + H+ H2CO3 H2O + CO2↑ 2. 方法 ①酸溶法 【实验3-3】向两支盛有少量氢氧化镁固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸，观察并记录现象。 滴加试剂 蒸馏水 盐酸 现 象 沉淀不溶解 沉淀溶解 加入盐酸时，H＋中和OH－，使c(OH－)减小， Q ＜ Ksp，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。 （2）Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)+2OH－(aq) 课本P82 思考与讨论： （1）Mg(OH)2 + 2HCl ＝ MgCl2 + H2O 3Ag2S＋8H＋ ＋ 2NO3- = 6Ag＋＋3S＋2NO↑＋4H2O AgCl + 2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O ③氧化还原溶解法： ②配位溶解法: 如Ag2S溶于稀HNO3 如AgCl溶于氨水 ④盐溶液溶解法： 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液 Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。 Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为： Mg(OH)2＋2NH4+=== Mg2＋＋2NH3·H2O 3CuS + 8HNO3 === 3Cu(NO3)2 + 3S + 2NO↑+ 4H2O 应用 沉淀溶解平衡 沉淀的 生成 沉淀的 溶解 核心物质 寻找平衡 比较Q、Ksp 改变条件 向沉淀生成方向进行 向沉淀溶解方向进行 课 堂 小 结 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf57.83.100 学科网版权所有 $$